JP4423696B2 - Heater control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バックライト付き液晶表示ユニットを備えた電子機器において、低温環境下における表示輝度の向上およびバックライトの寿命の延命及び節電を目的としたヒータ制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ノートパソコンや携帯型情報端末は、その高い携帯性という特徴から屋外で使用される機会が多く、そのため環境条件(温度、湿度等)の影響にいかに耐えうるかが一つの課題である。
【0003】
これらの機器の表示デバイスとしては、蛍光管を用いたバックライトを備えた液晶ディスプレイが用いられることが多いが、このバックライトは温度の影響を受けやすく、低温では著しく輝度が下がる特性がある。
【0004】
このような問題を解決するためにバックライトをヒータにより加熱することによって輝度を上昇させようとする方法が採られることがある。
【0005】
例えば、自動車の速度メータにバックライト付きの液晶表示メータを採用している場合、メータ表示の輝度を確保するために、エンジン点火前の初動状態において、ヒータによるバックライトの加熱を一定時間(十数秒程度)行うという機能を備えているものがある。この場合、ヒータとしては数W〜十数Wの出力のものが選定される。初動時の加熱により温度の上昇したバックライトは、加熱停止後は、運転者の制御するエアーコンディショナーによる雰囲気温度の上昇により輝度が確保される。
【0006】
また、車載用の液晶テレビにもバックライトを加熱するためのヒータを備えたものがある。
【0007】
次に、前述した従来の自動車のバックライト付き液晶表示メータのヒータ制御装置について図6を用いて説明する。
【0008】
図6において、21は液晶表示メータ後部に配置されるバックライト、22はバックライト21を駆動するためのインバータ、23はバックライト21の温度を測定するためのサーミスタ、24はバックライト21を加熱するためのヒータ、25はヒータ24を駆動するための駆動回路、26はキースイッチ、27はキースイッチがオンされることにより駆動回路25に駆動信号を出力し一定時間後に駆動信号をオフするタイマー、28は温度検出回路のサーミスタ23によって検出される温度と加熱保護温度を比較するための比較器、29はカーバッテリーを示している。
【0009】
自動車のエンジンがかけられていない状態では、キースイッチ26がオフであることによりタイマー27の出力S2はLowレベルであり、駆動回路25は動作していないのでヒータ24はオフ状態にある。
【0010】
いま、運転者がエンジンをかけるためにキースイッチ26をオンにした場合、タイマー27はキースイッチ26からの信号S3を受けて内部でカウントを開始するとともに駆動信号S2はHighレベルとなり、駆動回路25が動作してヒータ24に通電される。タイマー27はカウント値が規定の値(十数秒後)に達したら、出力S2をLowレベルにして駆動回路25の出力をオフさせヒータ24をオフする。このとき、ヒータによる加熱中にバックライト21の温度が異常に上昇した場合の保護策として、比較器28がサーミスタ23による温度検出信号S1が規定値を超えたことを検出した場合、比較器28がタイマー27の出力S2をLowレベルにすることによって駆動回路25の出力を強制的にオフさせ、ヒータ24によるバックライト21の加熱を中止するように動作する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
これに対して、携帯型の電子機器であるノートパソコンが屋外で使用される場合は、自動車のようにエアアコンディショナーによる周囲温度上昇が望めないため、バックライトの輝度を確保するためには、バックライトを加熱するヒータによりバックライト温度を所定範囲に保つ必要がある。
【0012】
一方、ノートパソコンの電源としては、主にACアダプタと電池の二つがあるが、特に電池動作を行う場合、ヒータに電力の多くを割いてしまうと本体動作時間が極端に短くなってしまう。
【0013】
また、極低温状態のノートパソコンが、ヒータ加熱によりそのバックライトの輝度が常温状態での輝度にまで到達するにはかなりの時間を必要とするため、いかにこの時間を短縮して、ノートパソコン使用開始直後においてのバックライト輝度を高く確保できるかが課題となる。
【0014】
本発明の目的は、前述の従来の問題を解決して、バックライトの温度を所定範囲に保持し、また、消費電力を低減し、また、電子機器起動時にバックライトを高い輝度で起動するヒータ制御装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明のヒータ制御装置は、電子機器の電源がACアダプタ電源であることを検出する検出器と、バックライトを加熱するためのヒータと、ヒータへの電力供給をオンオフするヒータ駆動回路と、バックライトの温度を検出する温度検出器と、前記電子機器の本体から出力するバックライトオン要求信号と温度検出器からの温度信号に応じてバックライトの温度を所定範囲に保持するようにヒータ駆動回路を制御するヒータ制御手段と、バックライトオン要求信号と温度検出器からの温度信号に応じてバックライトのオンオフを制御するバックライト制御手段を備えている。
【0016】
検出器がACアダプタ電源を検出していれば、電子機器本体からの表示器動作と連動したバックライトオン要求信号と無関係に、温度検出器とヒータ制御手段とヒータ駆動回路とヒータによりバックライトの温度を所定範囲に保持するようにヒータへの電力供給を制御するヒータ制御をし、一方、バックライトはバックライトオン要求信号に応じてオンオフするように構成する。
【0017】
この構成では、バックライトオン要求信号がオフからオンになった場合、すなわち、電子機器の電源オンやスタンバイ等の節電モードからの復帰時、すでにバックライトは所定温度に暖められているので、電子機器の起動と同時に高い輝度のバックライトが得られる。
【0018】
また、検出器がACアダプタ電源を検出していない電池電源の場合、バックライトオン要求信号がオンの場合、前述のヒータ制御をし、バックライトオン要求信号がオフの場合ヒータをオフし、バックライトは、バックライトオン要求信号に応じてオンオフするように構成する。
【0019】
この構成では、電子機器の表示器の動作中のみヒータ制御をするので節電効果が得られる。
【0020】
また、電池電源の場合、バックライトオン要求信号がオンするとバックライトをすぐ点灯しないで、前述のヒータ制御を開始してバックライトの温度が所定値より上昇すればバックライトをオンするプレヒート動作をするように構成できる。
【0021】
この構成によって、低温のバックライトを点灯することによるバックライトの劣化や異常動作を防止できる。
【0022】
さらにまた、ヒータ制御手段がヒータ駆動回路に出力する信号を、デューティ可変のパルス(PWM信号)として、または、複数のヒータを選択的に切り替えることにより、ヒータに供給する電力をより精密に制御するように構成できる。
【0023】
この構成によれば、バックライトオン要求信号がオフからオンに変化した直後は、ヒータに大きい電力を与えて、または、複数のヒータを発熱させることによって、急速加熱をして、バックライトが所定の温度に達するまでの待ち時間を短縮し、バックライトの温度が所定温度に達するとヒータへの電力を低減することにより、きめこまやかなヒータ制御と節電ができる。
【0024】
また、電子機器の本体オン状態では、バックライトの自己発熱を考慮してヒータの出力をきめこまかに制御できる。
【0025】
【発明の実施の形態】
本発明は、ACアダプタ電源と電池電源によって動作する電子機器の表示器照明用のバックライトを加熱するためのヒータ制御装置であって、前記電子機器の電源がACアダプタ電源であることを検出する検出器と、前記バックライトを加熱するためのヒータと、前記ヒータへの電力供給をオンオフするヒータ駆動回路と、前記バックライトの温度を検出する温度検出器と、前記温度検出器の出力と前記電子機器本体からのバックライトオン要求信号の出力に応じて前記バックライトの温度を所定範囲に保持するように前記駆動回路を制御するヒータ制御手段を備え、前記検出器がACアダプタ電源を検出しない電池電源の場合、前記バックライトオン要求信号がバックライトオンであれば前記ヒータ制御手段によるヒータ制御を実行し、前記バックライトオン要求信号がバックライトオフであれば前記ヒータをオフするように前記ヒータ制御手段が構成されているヒータ制御装置であり、電源がACアダプタ電源の場合、電子機器の電源オフやスタンバイや周辺機器の動作状態やパワーマネジメントに応じたバックライトオン要求信号と無関係に常時ヒータ制御しているので、電子機器を動作開始時、低温環境下においても高輝度のバックライトが得られる。
【0026】
また、電源が電池の場合、電子機器で表示器が動作している期間(バックライトオン要求信号がオンの期間)のみヒータ制御するので節電効果が得られ電池寿命を延ばせるという作用が得られる。
【0027】
また、本発明は、前記バックライトを加熱するためのヒータと、前記ヒータへの電力をオンオフするヒータ駆動回路と、前記バックライトの温度を検出する温度検出器と、前記温度検出器の出力とバックライトオン要求信号に応じて前記バックライトの温度を所定範囲に保持するように前記ヒータ駆動回路を制御するヒータ制御手段と、バックライトへの電力供給をオンオフするバックライト駆動回路と、前記バックライト駆動回路を制御するバックライト制御手段を有し、前記検出器がACアダプタ電源を検出した場合、前記バックライトオン要求信号に応じて前記バックライト駆動回路を制御してバックライトをオンオフし、電源が電池の場合、前記バックライトオン要求信号がオンで、かつ、前記温度検出器が検出するバックライトの温度が予め定められた所定温度以下であれば、前記バックライトを消灯して、前記温度検出器が検出するバックライトの温度が予め定められた所定温度以上になるまで前記ヒータによってバックライトを加熱し、前記温度検出器が所定温度以上を検出するとヒータへの電力供給はオフされ、そしてバックライトを点灯するようにしたものであり、バックライトを所定温度に暖めてからバックライトを点灯するので、確実に点灯し、また、バックライトの寿命を延ばせるという作用が得られる。
【0028】
また、本発明は、前記ヒータ制御手段によるヒータ制御を有効または無効にするヒータスイッチを備えたものであり、低温でも不要な場合は使用者がヒータ制御をオフしてヒータによる加熱を停止することにより、電子機器の消費電力を低減できるという作用を持つ。
【0029】
さらに、本発明は、ヒータ制御手段によるヒータ駆動回路の制御はPWM信号により制御するようにしたものであり、バックライトの温度が目標温度より大きく下回っている場合は、デューティ比を最大にすることによって急速加熱を行い、バックライト温度が目標温度に到達したらヒータオン/オフのデューティ比が小さくなるように制御することによりバックライト温度を所定範囲に保つことができるという作用を持つ。
【0030】
また、本発明は、複数組の前記ヒータと前記ヒータ駆動回路を備え、ヒータ制御手段により複数のヒータへの電力供給を選択的にオンオフ可能にしたものであり、この構成によって、バックライト温度が目標温度より大きく下回っている場合は、最大出力が得られるように複数のヒータを駆動することによって急速加熱を行い、バックライトが所定の温度に達するまでの待ち時間が短縮され、バックライト温度が目標温度に到達したら、低出力となるようにヒータ数の駆動を減少することによりバックライト温度を一定に保つことができるという作用を持つ。
【0031】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【0032】
(実施の形態1)
図1は、本発明のヒータ制御装置の実施の形態1の構成図を示す。
【0033】
図1において、1はパーソナルコンピュータのメインユニット(電子機器本体)、2は液晶表示ユニット、3は液晶表示ユニット2に内蔵されているバックライト、4はバックライト3を駆動するためのバックライト駆動回路であるインバータ、5はバックライト3の温度を測定する温度検出回路であるサーミスタ、6はバックライト3を加熱するためのヒータ、7はヒータ6への電力供給をオンオフするためのヒータ駆動回路、8はヒータ駆動回路7を制御するマイクロコントローラ、9はバックライト3のオン要求信号S3を出力するグラフィックコントローラ、10はメインユニット1に電力を供給するACアダプタ、11はACアダプタ10が接続されていない場合にメインユニット1に電力を供給する電池、12、13はACアダプタ10と電池11からの電力供給を結合するためのダイオード、14はACアダプタ10から電力供給されていることを検出するための検出器を示している。
【0034】
メインユニット1に含まれるグラフィックコントローラ9は、電子機器の動作、節電、電源オフといった動作モードに応じて表示器と共にバックライトをオン、オフするバックライトオン要求信号S3を出力する。この手段は本発明のヒータ制御手段に設けてもよい。
【0035】
検出器14は、ACアダプタ10からの入力電圧または入力電流を所定値と比較して、所定値以上ならばACアダプタを電源としているというACアダプタ検出信号S2を出力する。
【0036】
マイクロコントローラ8は、サーミスタ5からの温度検出信号S1、検出器14からのACアダプタ検出信号S2、電子機器本体の表示制御回路の1部であるグラフィックコントローラ9からのバックライトオン要求信号S3を受け、ヒータ駆動回路7に対して制御信号S4を、インバータ4に対して制御信号S5を出力する。
【0037】
ACアダプタで電力供給している状態にしておくと、周囲温度が低下した時に、使用者がスイッチ15でヒータをオフしない限り、必ずヒータ制御が動作する。しかし、コンピュータが設置されている環境によっては、オフィス等を想定した場合、コンピュータが使用されない時間帯においては、周囲温度が低下するがコンピュータが使用されるような時間帯においては周囲温度が室温状態にあるという状況があり得る。この場合コンピュータが使用されない時間帯で常時ヒータが動作することは無駄な電力消費をしていることになる。
【0038】
この電力浪費を防止するために、マイクロコントローラ8によるヒータ制御手段に対してスイッチ15を備えているので、このスイッチを使用者が操作することによりヒータへの通電の有効/無効を選択して切り替えることができる。
【0039】
以上のように構成されたヒータ制御装置の動作を図2を参照して説明する。
【0040】
図2は、本発明のヒータ制御装置の実施の形態1におけるヒータ制御シーケンスを示す。
【0041】
マイクロコントローラ8は、内部にヒータ6をオンオフさせる基準となる温度テーブルを持つ。温度テーブルとして、ヒータ6に通電してバックライト3の加熱を開始するヒータオン温度をTon、ヒータによる加熱を停止するヒータオフ温度をToffとする。
【0042】
サーミスタ5からの温度検出信号S1によって検出されたバックライト3の温度をTBLとすると、TBL<Ton時にマイクロコントローラ8は制御信号S4をHighレベルにすることによってヒータ駆動回路7をオンし、TBL>Toffとなった時にマイクロコントローラ8は制御信号S4をLowレベルにすることによってヒータ駆動回路7をオフするよう動作する。
【0043】
これらの条件を満たすためマイクロコントローラ8は、図2に示すような制御シーケンスをとる。以下に制御シーケンスの詳細を述べる。
【0044】
[STEP1]
電源がACアダプタ10であるかを検出器14の出力信号S2により確認する。ACアダプタならばSTEP2へ、電源がACアダプタ10でなく電池11ならばSTEP3へ進む。
【0045】
[STEP2]
ヒータスイッチ15のオンオフ状態を確認する。ヒータスイッチ15がオフならヒータ6をオフするようにSTEP8へ、ヒータスイッチ15がオンならヒータ制御するようにSTEP4へ進む。
【0046】
[STEP3]
電源が電池11の場合、電子機器本体部のグラフィックコントローラ9からのバックライトオン要求信号S3を確認する。バックライトオン要求有りならSTEP2へ、バックライトオン要求無しならSTEP8へ進む。
【0047】
[STEP4]
ヒータ駆動回路7への制御信号S4により、ヒータ6に電力供給しているか否かのヒータ状態を確認する。ヒータ6への電力供給がオフならばSTEP5へ、ヒータ6への電力供給がオンならばSTEP7へ進む。
【0048】
[STEP5]
サーミスタ5からの温度検出信号S1によって検出されたバックライト3の温度(TBL)をマイクロコントローラ8による温度テーブルのヒータオン温度(Ton)と比較する。TBL<TonならばSTEP6へ、TBL≧TonならばSTEP1へ戻る。
【0049】
[STEP6]
STEP5でTBL<Tonならば、制御信号S4によりヒータ駆動回路7がオンし、ヒータ6に電力供給されてバックライト3が加熱される。そして、シーケンスはSTEP1へ戻る。
【0050】
[STEP7]
ステップ4でヒータ6への電力供給がオンならば、前記バックライト3の温度(TBL)をマイクロコントローラ8によるヒータオフ温度(Toff)と比較する。TBL>ToffならSTEP8へ、TBL≦ToffならSTEP1へ戻る。
【0051】
[STEP8]
マイクロコントローラ8からの制御信号S4がLowレベルとなってヒータ駆動回路7がオフし、ヒータ6への電力供給はオフされてバックライト3の加熱は停止される。
【0052】
なお、STEP4からSTEP8は、バックライト3の温度を所定範囲に維持するためのヒータ制御のSTEP9を構成する。
【0053】
ヒータスイッチ15は、バックライト6の輝度を高くするためにヒータ制御をするか、または、ヒータ6によるバックライト6の加熱を停止して節電するかを使用者が選ぶためのもので、この選択が不要ならば省略可能である。
【0054】
この制御シーケンスによるヒータおよびバックライトの動作と効果は、次のようである。
【0055】
ACアダプタを電源にしている場合は、常時ヒータ制御が動作し、バックライトの温度を所定範囲内に保って、コンピュータ本体の起動直後においてもバックライトされた液晶表示の輝度を確保できる。また、電池を電源にしている場合は、電子機器からのバックライトオン信号に従って液晶表示される場合のみヒータ制御が動作するので節電できる。
【0056】
(実施の形態2)
次に、本発明のヒータ制御装置の実施の形態2について図1と図3を参照しながら説明する。
【0057】
図3は、本発明のヒータ制御装置の実施の形態2の制御シーケンスを示す。
【0058】
バックライトの温度が低い状態でバックライトをオンさせようとした場合、バックライトが点灯しなかったり異常点灯したりする可能性があり、これはバックライトの寿命を縮めることにもつながるため、バックライトをオン状態にする場合はその温度がある程度以上であることが望ましい。
実施の形態2はバックライトがオフ状態であり且つ温度が低いときには、バックライトをオンする前にプリヒートを行ってバックライトの温度を所定値まで上昇させておいた上でバックライトをオンするようにしたもので、図1と図3を参照して以下に説明する。
【0059】
実施の形態2は、ハードウエア構成は図1と同様で、マイクロコントローラ8は次の制御シーケンスを実行する。
【0060】
[STEP11]
電源がACアダプタ10であるか否かを検出器14の出力信号S2により確認する。ACアダプタ10ならばSTEP12へ、電源がACアダプタ10でなく電池11ならばSTEP13へ進む。
【0061】
[STEP12]
グラフィックコントローラ9からのバックライトオン要求信号S3を確認する。バックライトオン要求有りならSTEP16へ、バックライトオン要求無しならSTEP15へ進む。
【0062】
[STEP13]
一方、電源が電池11の場合においても、グラフィックコントローラ9からのバックライトオン要求信号S3を確認する。バックライトオン要求有りならSTEP14へ、バックライトオン要求無しならSTEP11へ戻る。
【0063】
[STEP14]
サーミスタ5からの温度検出信号S1によるバックライト温度(TBL)をヒータオン温度(Ton)と比較する。TBL<TonならばSTEP15へ、TBL≧TonならばSTEP16へ進む。
【0064】
[STEP15]
マイクロコントローラ8はバックライト3をオフする制御信号S5を出力して、STEP17に進む。
【0065】
[STEP16]
マイクロコントローラ8はバックライト3をオンする制御信号S5を出力して、STEP17に進む。
【0066】
[STEP17]
図2のSTEP4からSTEP8で構成されたSTEP9と同等の処理手順であるヒータ制御を処理後STEP11に戻る。
【0067】
(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3について図4を参照しながら説明する。
【0068】
図4は、本発明のヒータ制御装置の実施の形態3の構成図を示す。
【0069】
実施の形態3におけるマイクロコントローラ81は、図2のSTEP6で制御信号S4をデューティ比が変化するPWM信号としてヒータ駆動回路7に出力してヒータ6への電力供給を制御するようにしたもので、マイクロコントローラ81が、サーミスタ5からの温度検出信号S1によって検出されたバックライト3の温度に応じて制御信号S4をPWM信号として出力することが実施の形態1との違いである。
【0070】
例えば、ヒータ6の抵抗値=10Ω、ヒータ6への供給電圧Vo=15Vとするとヒータ6の出力電力は22.5Wである。
【0071】
一方、制御信号S4は、マイクロコントローラ81によってPWM信号として出力され、そのデューティ比を、例えば、3分の1、3分の2とすると、ヒータ6の出力電力は7.5W、15.0Wになる。
【0072】
PWM信号のデューティ比は、サーミスタ5によって検出されるバックライト3の温度に従って変化する。すなわち、バックライト3の温度が低いときマイクロコントローラ81は制御信号S4をHighレベルにセットすることによってヒータの出力を最大にし、バックライト3の温度が上昇したらマイクロコントローラ81は制御信号S4のデューティ比を変化させヒータ出力を調整することによってバックライト温度を一定に保つように制御する。
【0073】
(実施の形態4)
次に、本発明のヒータ制御装置の実施の形態4について図5を参照しながら説明する。
【0074】
図5は、複数のヒータの接続状態を切り替えることによってヒータ出力を切り替えるヒータ制御回路の構成図で、ヒータ6,6‘、6“およびヒータ駆動回路7、7‘、7”を複数具備している点が実施の形態1との違いである。
【0075】
例えば、ヒータ6、6‘、6“の抵抗値=30Ω、ヒータ6,6‘、6“への供給電圧Vo=15Vとする。
【0076】
ヒータ駆動回路7のみがオンしている場合ヒータの出力電力は7.5Wである。それに対してヒータ駆動回路7’のオンが加わるとヒータ出力電力は15.0Wとなりヒータ駆動回路7、7’、7”全てがオンするとヒータ出力電力は22.5Wになる。
【0077】
どのヒータ駆動回路を動作させるかは、サーミスタ5によって検出されるバックライト3の温度に従って変化する。すなわちバックライト3の温度が低い時マイクロコントローラ82は動作させるヒータ駆動回路数を最大にすることによってヒータの出力を最大にし、バックライト3の温度が前記温度よりも上昇したらマイクロコントローラ82はオンさせるヒータ駆動回路数を減少させヒータ出力を調整することによってバックライト温度を一定に保つように制御する。
【0078】
ヒータの数を制御する実施の形態を説明したが、ヒータのワット数の大小を制御しても良い。バックライト温度と所定温度の差が大きい場合ワット数の大きいヒータを駆動し、所定温度になれば小さなワット数のヒータを駆動しても同様の効果が得られる。
【0079】
なお、本発明は、前述の実施の形態に限定されるものではなく、図2から図5を組み合わせても良い。
【0080】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、低温環境下で電池を電源として電子機器を使用する場合には、バックライトを自動的にオフ状態としてこれをヒータにより加熱し、そして、バックライトの温度が所定温度以上になると、ヒータによる加熱が停止されてバックライトがオンされることにより、この低温環境下での電子機器の起動時にはバックライトをオンさせることなくバックライトを加熱するプリヒート動作を経由して、バックライトを高い輝度で起動することができるものであり、そして、プリヒート時はバックライトをオフするため、消費電力が低減されると同時にバックライトを低温下で機動することによる劣化を防止することができるものである。
また、ヒータ駆動回路によるヒータへの電力供給を停止するヒータスイッチを設けたことにより、これの操作により、バックライトオン要求信号発生手段からバックライトのオン要求信号が発生状態にあってもヒータへの電力供給を阻止して消費電力を低減し、節電することができるという有効なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のヒータ制御装置の実施の形態1、2の構成図
【図2】 本発明のヒータ制御装置の実施の形態1のヒータ制御シーケンス図
【図3】 本発明のヒータ制御装置の実施の形態2のヒータ制御シーケンス図
【図4】 本発明のヒータ制御装置の実施の形態3の構成図
【図5】 本発明のヒータ制御装置の実施の形態4の構成図
【図6】 従来のヒータ制御装置の構成図
【符号の説明】
1 メインユニット
2 液晶表示ユニット
3 バックライト
4 インバータ
5 サーミスタ
6 ヒータ
7 ヒータ駆動回路
8,81,82 マイクロコントローラ
9 グラフィックコントローラ
10 ACアダプタ
11 電池
12 ダイオード
13 ダイオード
14 検出器
15 スイッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention has a backlight.LCD display unitIn order to improve display brightness, extend the life of the backlight and save power in electronic devices equipped withHeater control deviceIt is about.
[0002]
[Prior art]
Notebook personal computers and portable information terminals are often used outdoors because of their high portability, and therefore one issue is how to withstand the influence of environmental conditions (temperature, humidity, etc.).
[0003]
As a display device for these devices, a liquid crystal display having a backlight using a fluorescent tube is often used. However, this backlight is easily affected by temperature and has a characteristic that the luminance is remarkably lowered at a low temperature.
[0004]
In order to solve such a problem, a method of increasing the luminance by heating the backlight with a heater may be employed.
[0005]
For example, a car speedometer with a backlightLCD display meterIn some cases, in order to ensure the brightness of the meter display, there is one having a function of heating the backlight with a heater for a certain period of time (about ten or more seconds) in the initial operation state before engine ignition. In this case, a heater having an output of several W to several tens of W is selected. The backlight whose temperature has increased due to the heating at the time of initial movement is ensured by the increase in ambient temperature by the air conditioner controlled by the driver after the heating is stopped.
[0006]
Some vehicle-mounted liquid crystal televisions include a heater for heating the backlight.
[0007]
Next, a heater control device for the above-described conventional liquid crystal display meter with a backlight of an automobile will be described with reference to FIG.
[0008]
In FIG. 6, 21 is a backlight disposed at the rear of the liquid crystal display meter, 22 is an inverter for driving the
[0009]
In a state where the automobile engine is not started, the output S2 of the
[0010]
Now, if the driver turns on the
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, when a laptop computer, which is a portable electronic device, is used outdoors, it cannot be expected that the ambient temperature will increase due to the air conditioner like a car. To ensure the brightness of the backlight, It is necessary to keep the backlight temperature within a predetermined range by a heater for heating the backlight.
[0012]
On the other hand, there are two main power sources for notebook computers: an AC adapter and a battery. Especially when battery operation is performed, if a large amount of power is allocated to the heater, the operation time of the main unit becomes extremely high.It will be shorter.
[0013]
In addition, a notebook PC in a very low temperature requires a considerable amount of time to reach the brightness of the backlight at room temperature due to heater heating. The problem is whether a high backlight luminance can be ensured immediately after the start.
[0014]
An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems, maintain a backlight temperature in a predetermined range, reduce power consumption, and start a backlight with high brightness when an electronic device is started. It is to provide a control device.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, the heater control device of the present invention has a power supply for an electronic device.Check that the AC adapter power supplyA detector to detect, a heater for heating the backlight, and power supply to the heaterON / OFFDetects the heater drive circuit and backlight temperatureTemperature detectorAnd a backlight on request signal output from the main body of the electronic deviceTemperature detectorIn order to keep the backlight temperature within a predetermined range according to the temperature signal fromHeater drive circuitHeater control means for controlling the backlight, a backlight on request signal,Temperature detectorBacklight control means for controlling on / off of the backlight in accordance with the temperature signal from is provided.
[0016]
DetectorAC adapter power supplyIs detected regardless of the backlight on request signal linked with the display unit operation from the electronic device body,Temperature detectorHeater control means, heater drive circuit and heater control to control the power supply to the heater so as to keep the backlight temperature within a predetermined range, while the backlight responds to the backlight on request signalON / OFFTo be configured.
[0017]
In this configuration, when the backlight on request signal is turned on from off, that is, when the electronic device is turned on or returned from a power saving mode such as standby, the backlight is already warmed to a predetermined temperature. A high-brightness backlight can be obtained at the same time as the device is started.
[0018]
Also,If the battery power source is not detecting the AC adapter power source,When the backlight on request signal is on, the above-described heater control is performed. When the backlight on request signal is off, the heater is turned off, and the backlight responds to the backlight on request signal.ON / OFFTo be configured.
[0019]
In this configuration, since the heater is controlled only during the operation of the display device of the electronic device, a power saving effect can be obtained.
[0020]
Also,For battery power,When the backlight on request signal is turned on, the backlight is not turned on immediately, but the above-described heater control is started, and when the temperature of the backlight rises above a predetermined value, a preheating operation for turning on the backlight can be performed.
[0021]
With this configuration, it is possible to prevent the backlight from being deteriorated or abnormally operated by turning on the low-temperature backlight.
[0022]
Furthermore, the signal output from the heater control means to the heater drive circuit is a pulse with a variable duty (PWM signal), or the electric power supplied to the heater is more precisely controlled by selectively switching a plurality of heaters. It can be configured as follows.
[0023]
According to this configuration, immediately after the backlight on request signal changes from off to on, the heater is heated rapidly by applying a large electric power to the heater or by generating heat from a plurality of heaters. By shortening the waiting time until the temperature reaches the predetermined temperature and reducing the power to the heater when the backlight temperature reaches a predetermined temperature, fine heater control and power saving can be achieved.
[0024]
In addition, when the main body of the electronic device is on, the heater output can be precisely controlled in consideration of the self-heating of the backlight.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is a heater control device for heating a backlight for display illumination of an electronic device operated by an AC adapter power source and a battery power source,The electronic device is poweredDetects AC adapter power supplyA detector, a heater for heating the backlight, and power supply to the heater;A heater drive circuit that turns on and off; andDetect the temperature of the backlightTemperature detectorAnd saidTemperature detectorHeater control means for controlling the drive circuit so as to maintain the temperature of the backlight within a predetermined range in accordance with the output of the backlight on request signal from the electronic device main body,When the detector is a battery power source that does not detect an AC adapter power source,The heater control means is configured to execute heater control by the heater control means if the backlight on request signal is backlight on, and to turn off the heater if the backlight on request signal is backlight off. The heater control deviceAC adapter power supplyIn this case, since the heater is always controlled regardless of the backlight on request signal according to the power off / standby of the electronic device, the operating state of the peripheral device and the power management, even when the electronic device starts operating, even in a low temperature environment A high-brightness backlight can be obtained.
[0026]
Further, when the power source is a battery, the heater control is performed only during a period in which the display device is operating in the electronic device (a period during which the backlight on request signal is on), so that an effect of saving power and extending the battery life can be obtained.
[0027]
The present invention also provides:A heater for heating the backlight and power to the heater;Heater drive circuit that turns on and offAnd detecting the temperature of the backlightTemperature detectorAnd saidDepending on temperature detector output and backlight on request signalIn order to keep the temperature of the backlight within a predetermined rangeHeater drive circuitHeater control means to control the power supply and power supply to the backlightON / OFFAnd a backlight control means for controlling the backlight drive circuit, and the detectorAC adapter power supplyIs detected, the backlight driving circuit is controlled according to the backlight on request signal to turn on the backlight.ON / OFFAndIf the power source is a battery,The backlight on request signal is on, andIf the backlight temperature detected by the temperature detector is equal to or lower than a predetermined temperature, the backlight is turned off, and the backlight temperature detected by the temperature detector is equal to or higher than a predetermined temperature. The backlight is heated by the heater untilWhen the temperature detector detects a predetermined temperature or higherThe power supply to the heater is turned off and the backlight is turned on.Since the backlight is turned on after the backlight is warmed to a predetermined temperature, it is possible to reliably turn on and extend the life of the backlight.
[0028]
Further, the present invention comprises a heater switch that enables or disables heater control by the heater control means,When it is unnecessary even at low temperatures, the user can turn off the heater control and stop the heating by the heater, thereby reducing the power consumption of the electronic device.
[0029]
Further, in the present invention, the heater drive circuit control by the heater control means is controlled by a PWM signal.When the backlight temperature is significantly lower than the target temperature, rapid heating is performed by maximizing the duty ratio, and when the backlight temperature reaches the target temperature, the heater ON / OFF duty ratioButThe backlight temperature can be kept within a predetermined range by controlling the value to be small.
[0030]
The present invention also provides:A plurality of sets of the heater and the heater driving circuit;The heater control means can selectively turn on / off the power supply to multiple heaters.With this configuration, the maximum output can be obtained when the backlight temperature is significantly lower than the target temperature.pluralRapid heating by driving the heater,The waiting time until the backlight reaches the predetermined temperature is shortened,When the backlight temperature reaches the target temperature,By reducing the number of heaters driven so that the output is lowThe backlight temperature can be kept constant.
[0031]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0032]
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a configuration diagram of
[0033]
In FIG. 1, 1 is a main unit (electronic device body) of a personal computer, 2 is a liquid crystal display unit, 3 is a backlight built in the liquid
[0034]
The
[0035]
The
[0036]
The
[0037]
If power is supplied by the AC adapter, the heater control always operates unless the user turns off the heater with the switch 15 when the ambient temperature drops. However, depending on the environment in which the computer is installed, assuming an office, etc., the ambient temperature decreases in the time zone when the computer is not used, but the ambient temperature remains at room temperature in the time zone when the computer is used. There can be a situation where In this case, the constant operation of the heater during a time period when the computer is not used results in wasted power consumption.
[0038]
In order to prevent this waste of electric power, since the switch 15 is provided for the heater control means by the
[0039]
The operation of the heater control apparatus configured as described above will be described with reference to FIG.
[0040]
FIG. 2 shows a heater control sequence in the first embodiment of the heater control apparatus of the present invention.
[0041]
The
[0042]
From thermistor 5Assuming that the temperature of the
[0043]
In order to satisfy these conditions, the
[0044]
[STEP1]
The output signal S2 of the
[0045]
[STEP2]
The on / off state of the heater switch 15 is confirmed. If the heater switch 15 is off, proceed to STEP 8 to turn off the
[0046]
[STEP3]
When the power source is the battery 11, the power from the
[0047]
[STEP4]
Control signal S4 to heater drive circuit 7ByThe heater state of whether or not electric power is supplied to the
[0048]
[STEP5]
The temperature (TBL) of the
[0049]
[STEP6]
If TBL <Ton in
[0050]
[STEP7]
If the power supply to the
[0051]
[STEP8]
From microcontroller 8The control signal S4 becomes Low levelThe
[0052]
STEP4 to STEP8 are
[0053]
The heater switch 15 controls the heater to increase the luminance of the
[0054]
The operations and effects of the heater and the backlight according to this control sequence are as follows.
[0055]
When the AC adapter is used as the power source, the heater control is always operated, the backlight temperature is kept within a predetermined range, and the brightness of the back-lit liquid crystal display can be secured even immediately after the computer main body is started. In addition, when the battery is used as a power source, the heater control operates only when the liquid crystal display is performed in accordance with the backlight on signal from the electronic device, so that power can be saved.
[0056]
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the heater control device of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0057]
FIG. 3 shows a control sequence of the heater control apparatus according to the second embodiment of the present invention.
[0058]
If the backlight is turned on when the backlight temperature is low, the backlight may not turn on or may turn on abnormally, which may shorten the life of the backlight. When the light is turned on, it is desirable that the temperature be higher than a certain level.
[0059]
In the second embodiment, the hardware configuration is the same as in FIG. 1, and the
[0060]
[STEP 11]
The output signal S2 of the
[0061]
[STEP 12]
From graphic controller 9The backlight on request signal S3 is confirmed. If there is a backlight on request, proceed to STEP 16, and if there is no backlight on request, proceed to STEP 15.
[0062]
[STEP 13]
On the other hand, even when the power source is the battery 11, the graphic controller 9The backlight on request signal S3 is confirmed. If there is a backlight on request, the process returns to STEP 14, and if there is no backlight on request, the process returns to STEP 11.
[0063]
[STEP14]
According to the temperature detection signal S1 from the thermistor 5The backlight temperature (TBL) is compared with the heater on temperature (Ton). If TBL <Ton, go to STEP15, and if TBL ≧ Ton, go to STEP16.
[0064]
[STEP 15]
Microcontroller 8Backlight3The control signal S5 for turning off is output, and the process proceeds to STEP17.
[0065]
[STEP 16]
Microcontroller 8Backlight3The control signal S5 for turning on is output, and the process proceeds to STEP17.
[0066]
[STEP 17]
The heater control, which is a processing procedure equivalent to
[0067]
(Embodiment 3)
Next,
[0068]
FIG. 4 shows a block diagram of a third embodiment of the heater control device of the present invention.
[0069]
[0070]
For example, the resistance value of the
[0071]
On the other hand, the control signal S4 is output as a PWM signal by the
[0072]
The duty ratio of the PWM signal is detected by the thermistor 5.Of backlight 3Varies with temperature. That is, when the temperature of the
[0073]
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment of the heater control device of the present invention will be described with reference to FIG.
[0074]
FIG. 5 is a configuration diagram of a heater control circuit that switches the heater output by switching the connection state of a plurality of heaters, and includes a plurality of
[0075]
For example, the resistance value of the
[0076]
When only the
[0077]
Which heater drive circuit is operated varies according to the temperature of the
[0078]
Although the embodiment for controlling the number of heaters has been described, the magnitude of the heater wattage may be controlled. When the difference between the backlight temperature and the predetermined temperature is large, a heater with a large wattage is driven. When the temperature reaches a predetermined temperature, a heater with a small wattage is driven.AlsoSimilar effects can be obtained.
[0079]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and FIGS. 2 to 5 may be combined.
[0080]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when an electronic device is used with a battery as a power source in a low temperature environment, the backlight is automatically turned off and heated by the heater, and the temperature of the backlight is set. When the temperature exceeds the specified temperature, heating by the heater is stopped and the backlight is turned on, so that when the electronic device is started up in this low temperature environment, it goes through a preheating operation that heats the backlight without turning on the backlight. Therefore, the backlight can be activated with high brightness, and the backlight is turned off during preheating. Therefore, power consumption is reduced, and at the same time deterioration caused by operating the backlight at a low temperature. It can be prevented.
In addition, by providing a heater switch that stops the power supply to the heater by the heater drive circuit,Even when the backlight on request signal generating means generates a backlight on request signal, it prevents power supply to the heater and reduces power consumption.It is effective that it can save power.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of first and second embodiments of a heater control device of the present invention.
FIG. 2 is a heater control sequence diagram of the first embodiment of the heater control device of the present invention.
FIG. 3 is a heater control sequence diagram of the second embodiment of the heater control device of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram of a third embodiment of a heater control device according to the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram of a fourth embodiment of a heater control device according to the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional heater control device.
[Explanation of symbols]
1 Main unit
2 Liquid crystal display unit
3 Backlight
4 Inverter
5 Thermistor
6 Heater
7 Heater drive circuit
8, 81, 82 Microcontroller
9 Graphic controller
10 AC adapter
11 batteries
12 diodes
13 Diode
14 Detector
15 switch
Claims (3)
前記ACアダプタ電源を検出する検出器と、前記バックライトを加熱するためのヒータと、前記ヒータへの電力供給をオンオフするヒータ駆動回路と、前記バックライトの温度を検出する温度検出器と、前記温度検出器の出力に応じて前記バックライトの温度を所定範囲に保持するように前記ヒータ駆動回路を制御するヒータ制御手段と、バックライトに電力供給するためのバックライト駆動回路と、前記バックライト駆動回路を制御するバックライト制御手段と、前記バックライトのオンを要求する信号を発生するバックライトオン要求信号発生手段と、前記ヒータ制御手段がヒータ駆動回路による前記ヒータへの電力供給を停止するヒータスイッチを有し、
前記ヒータスイッチにより前記ヒータへの電力供給が停止されていない状態において、前記検出器がACアダプタ電源を検出した場合は、前記バックライトオン要求信号発生手段からのバックライトオン要求信号によりバックライト制御手段が前記バックライト駆動回路を制御してバックライトに電力供給されて該バックライトがオンし、前記検出器がACアダプタ電源を検出しない電池を電源とする場合は、前記バックライトオン要求信号がオンで、かつ、前記温度検出器が検出するバックライトの温度が予め定められた所定温度以下であれば、前記バックライト制御手段は前記バックライト駆動回路によるバックライトへの電力供給を停止するとともに、前記ヒータ制御手段によりヒータ駆動回路は前記ヒータに電力供給して前記バックライトを加熱し、前記ヒータによる前記バックライトの加熱により、該バックライトの温度が予め定められた所定温度以上になったことを前記温度検出器が検出すると前記ヒータ制御手段はヒータ駆動回路による前記ヒータへの電力供給を停止し、かつ前記バックライト制御手段により前記バックライト駆動回路はバックライトへ電力を供給してバックライトをオンし、
前記ヒータスイッチによって前記ヒータ制御手段がヒータ駆動回路による前記ヒータへの電力供給を停止した場合は、前記バックライトオン要求信号発生手段からバックライトのオン要求信号が発生状態にあっても前記ヒータへの電力供給が阻止されるように構成したことを特徴とするヒータ制御装置。A heater control device for heating a backlight for display illumination of an electronic device operated by an AC adapter power source and a battery power source,
A detector for detecting the AC adapter power supply; a heater for heating the backlight; a heater driving circuit for turning on / off power supply to the heater; a temperature detector for detecting a temperature of the backlight; Heater control means for controlling the heater drive circuit so as to maintain the temperature of the backlight in a predetermined range according to the output of the temperature detector, a backlight drive circuit for supplying power to the backlight, and the backlight Backlight control means for controlling the drive circuit, backlight on request signal generation means for generating a signal for requesting the backlight to be turned on, and the heater control means stop supplying power to the heater by the heater drive circuit Has a heater switch,
When the detector detects an AC adapter power supply in a state where power supply to the heater is not stopped by the heater switch, backlight control is performed by a backlight on request signal from the backlight on request signal generating means. When the means controls the backlight driving circuit and power is supplied to the backlight to turn on the backlight, and the detector uses a battery that does not detect the AC adapter power supply as a power source, the backlight on request signal is If the backlight temperature detected by the temperature detector is equal to or lower than a predetermined temperature, the backlight control means stops supplying power to the backlight by the backlight driving circuit. The heater control circuit supplies power to the heater by the heater control means to When the temperature detector detects that the temperature of the backlight is equal to or higher than a predetermined temperature due to heating of the backlight by the heater, the heater control means uses the heater drive circuit to The power supply to the heater is stopped, and the backlight drive circuit supplies power to the backlight by the backlight control means to turn on the backlight,
When the heater control means stops the power supply to the heater by the heater drive circuit by the heater switch, even if a backlight on request signal is generated from the backlight on request signal generating means, A heater control device characterized in that the power supply is blocked .
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